С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00

Вентиляция картерных газов


Система вентиляции картера двигателя: устройство, принцип работы, основные неисправности

Двигатель внутреннего сгорания работает по принципу сжигания топливно-воздушной смеси в цилиндрах. После сжигания топливного заряда отработавшие газы и другие продукты сгорания смеси воздуха и топлива в большей части выводятся через выпускную систему наружу, то есть выбрасываются в атмосферу.

Однако с учетом того, что в камере сгорания создается высокое давление, часть газов, остатки несгоревшего топлива и другие продукты прорываются через поршневые кольца и попадают в картер ДВС. Картер представляет из себя закрытую полость, в которой находится коленвал и другие детали силового агрегата.

В картере постоянно присутствует масляный туман, пары несгоревшего топлива, частицы воды и газы. Указанные газы называются картерными газами. Картерные газы оказывают негативное влияние на моторное масло. Параллельно с этим избыток картерных газов может привести к росту давления в картере. В результате моторное масло начинает выдавливаться.

Чтобы уменьшить количество газов и снизить давление, в конструкции современных ДВС используется система вентиляции картерных газов PCV (Positive Crankcase Ventilation). В этой статье мы поговорим об эволюции и устройстве данной системы, а также затронем вопрос распространенных неисправностей.

Устройство и конструктивные особенности системы вентиляции картера

Итак, система вентиляции картера позволяет удалить избыток картерных газов, повышает срок службы моторного масла, снижает выброс токсичных веществ в атмосферу, уменьшает давление в картере силового агрегата. Системы могут быть:

  • открытого типа;
  • закрытого типа;

Сразу отметим, на разных типах ДВС конструкция данной системы может отличаться, при этом основные функциональные элементы на современных моторах  представляют собой:

  • воздушные патрубки, по которым циркулируют газы;
  • клапан вентиляции картера, который регулирует давление картерных газов при их подаче во впускной коллектор;
  • маслоотделитель для предотвращения попадания масляных паров в камеру сгорания для уменьшения сажеобразования;

Другими словами, сегодня активно используется закрытый тип. Общий принцип работы такой системы вентиляции картера основан на разрежении, которое создается во впускном коллекторе. Благодаря разрежению газы выводятся из картера. Далее указанные газы проходят через маслоотделитель, который отделяет газы от масла. После очистки газы идут по воздушным патрубкам, после чего попадают во впуск. Из впускного коллектора картерные газы, перемешанные с воздухом, подаются в камеру сгорания и дожигаются.

Добавим, что в устаревшей открытой системе (эжекционного типа) избыток картерных газов попросту выбрасывается в атмосферу. Способ очень простой и дешевый, однако отмечается усиленное загрязнение окружающей среды. Также эффективность работы такого решения не самая высокая, так как при низких оборотах и в режиме ХХ подобная  вентиляция не работает.

Еще такая система не выполняет своих функций на высоких оборотах. Параллельно существует риск того, что в картер будет засасываться недостаточно очищенный наружный воздух после остывания ДВС. Дополнительно следует выделить, что при наличии открытой системы на моторе возможно увеличение расхода масла, также смазка может выбрасываться вместе с газами наружу, в результате поверхности двигателя загрязняются масляными пятнами.

Закрытая система вентиляции картера, которую также называют принудительной, сложнее по конструкции. При этом именно данное решение позволяет уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу с учетом экологических стандартов и снизить расход масла.

Двигатель с такой системой работает стабильно, лучше держит обороты зимой, так как холодный наружный воздух во впуске подогревается картерными газами, снижается риск детонации. Однако при всех плюсах и эта схема устройства не лишена ряда недостатков.

В результате попадания картерных газов во впуск происходит усиленное загрязнение воздуховодов и элементов во впускной системе двигателя. Также специалисты отмечают, что принудительная система отсоса отработанных газов может являться причиной быстрого окисления моторного масла из-за сильного разрежения на высоких оборотах.

Также принудительная вентиляция может дополнительно реализовываться разными путями. При этом основным принципом остается то, что газы должны «вытягиваться» из картера, а также происходит их смешивание в результате подачи в картер наружного воздуха. После этого через специальный клапан смесь подается в цилиндры мотора.

На карбюраторных моторах, агрегатах с моновпрыском и инжекторных двигателях можно встретить различные типы реализации подвода картерных газов. Ранее достаточно часто встречалась конструкция, когда система имела два канала. Один был выведен перед дроссельной заслонкой, а второй канал с жиклером выводился за дросселем.

В режиме холостого хода газы подавались по каналу с жиклером за заслонкой. Однако после начала открытия заслонки  и роста оборотов коленвала разряжение в области за заслонкой становилось меньше. При этом объем газов, которые прорывались в картер, становился больше. Канал с жиклером переставал выполнять свою функцию, но подключался вывод газов по каналу перед дросселем. Дальнейшее развитие системы вентиляции  привело к появлению клапанных решений для регулирования подачи газов.

Если просто, клапан стоит в трубопроводе, через который подводятся газы из картера. Клапаны также делятся на золотниковые и мембранные. Добавим, что мембранные  клапаны лучше дозируют количество газов, однако сама мембрана чаще выходит из строя.

Для чего нужен маслоотделитель в двигателе

Как уже было сказано выше, маслоотделитель (маслоуловитель) является элементом системы вентиляции картера. Главной задачей маслоотделителя становится не допустить попадания частичек масла в камеру сгорания.

По способу отделения масла от картерных газов можно выделить лабиринтный и циклический маслоуловитель. Отметим, что на современных моторах используется маслоотделитель комбинированного типа.

Лабиринтный маслоотделитель, который еще называется успокоитель, замедляет движение газов. В результате объемные частицы масла попросту оседают на стенках, после чего стекают обратно в картер.

Центробежный маслоотделитель более тщательно отделяет смазку от газов. При прохождении через устройство газы фактически «раскручиваются», то есть на них воздействует центробежная сила. Под ее воздействием масло оседает на стенках и стекает в картер ДВС.

Чтобы избежать турбулентности газов, в комбинированном типе устройств за центробежным маслоотделителем на выходе устанавливается лабиринтный  успокоитель. В успокоителе завершается процесс отделения частиц смазки от газов из картера.

Клапан системы вентиляции картера

Указанный клапан служит для того, чтобы отрегулировать давление газов, которые подаются во впуск. Если разрежение не сильно большое, тогда клапан находится в открытом положении.

В случае, когда разрежение во впускном канале значительное, происходит закрытие данного клапана. Еще отметим, что в турбомотрах вентиляция картера реализована посредством дроссельного регулирования.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое система EGR. Из этой статьи вы узнаете о назначении, устройстве и других особенностях системы рециркуляции отработавших газов.

Частые неисправности системы вентиляции картера

С учетом приведенной выше информации становится понятно, что система вентиляции картера на современных двигателях является достаточно сложной. Выход из строя и нарушения в работе данной системы могут привести к ухудшению общей работоспособности ДВС, возникновению неполадок и уменьшению ресурса агрегата.

Сразу отметим, что проблемы с вентиляцией картера могут быть не так очевидны, однако проявляются  в виде снижения мощности, увеличения расхода топлива, активного и быстрого загрязнения дроссельной заслонки и РХХ. Также в воздушном фильтре может появиться масло и т.д.

Часто при диагностике указанные проблемы пытаются решить путем поверки и ремонта системы питания или зажигания, забывая о системе вентиляции картерных газов. Важно понимать, что закрытая система предполагает наличие специальных каналов в БЦ и ГБЦ, а также клапанов, патрубков и шлангов для циркуляции газов. Хорошо известно, что клапаны рано или поздно могут начать подклинивать. Прежде всего, это приводит к нарушению состава рабочей топливно-воздушной смеси.

Что касается  причин, клапан клинит как из-за засорения, так и в результате собственных повреждений. Как правило, первый вариант более распространен. Дело в том, что в картерных газах присутствует сажа, нагар и т.п.

Чем изношеннее мотор, (ЦПГ, другие узлы и системы), тем больше таких продуктов попадает в картер. Также различные загрязнения могут переноситься с микрочастицами масла. В  результате грязь и отложения скапливаются в клапане, различных отверстиях, патрубках, каналах. Также рвутся и трескаются сами патрубки.

Как утверждают опытные автомеханики, c появлением стандарта Euro-4  стали встречаться двигатели, которые «падают» в аварийный режим работы при возникновении проблем с вентиляцией картера. При этом проведение компьютерной диагностики ничего не показывает, что усложняет поиск проблемы.

Также указанная система может доставить много неприятностей в зимний период. Дело в том, что в картерных газах содержатся частицы воды. Вода появляется из атмосферного воздуха, который засасывается мотором во время работы. После попадания в систему вентиляции, вода, которая находится в виде пара, может конденсироваться и скапливаться в отдельных местах системы вентиляции. После остывания ДВС влага попросту замерзает и становится льдом, закупоривая систему.

В результате вентиляция перестает работать, давление в картере растет и выдавливает масляный щуп, а двигатель и подкапотное пространство забрызгивает моторным маслом. Причем данная неисправность может возникнуть как на старом двигателе, так и на новом ДВС с небольшим пробегом. Дело в том, что далеко не на всех автомобилях система вентиляции имеет дополнительный обогрев.

Подведем итоги

Отметим, что в мануалах не всегда содержится какое-либо указание или предписание для отдельного обслуживания системы вентиляции картера двигателя. Однако на практике обслуживание должно проводиться, причем регулярно.

В профилактической очистке нуждаются полости шлангов и патрубков, маслоотделитель и т.д. Выполнять процедуру желательно на каждом ТО параллельно замене масла и фильтров (через 10 тыс. км) или через раз (20 тыс. км.).

Такой подход позволит избежать критического засорения, в результате которого картерные газы попросту выдавят щуп и погонят  масло из двигателя. Также чистота системы будет способствовать нормальному процессу смесеобразования, что отразится на приемистости агрегата, расходе горючего и смазки.

Напоследок отметим, что система вентиляции давно уже перестала являться решением только для снижения давления в картере. Сегодня данная схема является одним из эффективных инструментов для повышения общей экологичности  двигателя наравне с системой EGR и установкой катализатора в выпуске. По этой причине современные производители автомобилей продолжают активно использовать и совершенствовать данное решение.

krutimotor.ru

Вентиляция картера: принцип работы, устройство. Зачем нужна чистка системы принудительного вентилирования картерных газов и как проверить клапан PCV

Неисправность системы вентилирования картерных газов может привести к повышенному расходу масла и даже необходимости капитального ремонта двигателя. Поэтому важно не только понимать, как работает вентиляция картера, но и знать признаки поломки. Рассмотрим принцип работы, устройство клапана PCV, а также способы проверки и диагностики системы.

Предназначение системы отвода картерных газов

При сгорании топливовоздушной смеси в цилиндре создается огромное давление. Поэтому через поршневые кольца даже на исправном двигателе часть отработавших газов неминуемо прорывается в картер. Также из камеры сгорания через кольца на такте сжатия и при неполном сгорании ТПВС в поддон попадает дизельное топливо, пары бензина.

При работе смесь из паров масла, бензина, отработанных газов и водяного пара создает повышенное давление в картерном пространстве. Если не отводить это гремучую смесь, давление не только будет мешать съему масла со стенок цилиндров, но и выдавит сальники коленвала, распределительного вала.

Согласно экологическим нормам, все современные автомобили должны оборудоваться системой вентиляции картера закрытого типа. Это значит, что смесь паров и выхлопных газов подается обратно во впускной коллектор.

Устройство системы

Особенности устройства и принципа работы системы зависит от конкретной модели двигателя, но типичная конструкция предполагает наличие клапана вентиляции картера, патрубков и маслоотделителя.

Выхлопные газы, смешавшиеся с парами бензина, из-за образовывающегося давления протекают к маслоотделителю. В корпусе маслоуловителя мелкодисперсные частички масла собираются на стенках фильтрующего элемента. Образовавшиеся капли под воздействием силы притяжения стекают в маслосборник, а отфильтрованные газы через клапан вентиляции картера попадают во впускной коллектор.

Устройство представленной выше системы предполагает наличие интеркулера, который служит для охлаждения воздушного потока. Необходимость в снижении температуры обусловлена не столько работой вентиляции картера, сколько особенностями системы турбонаддува, которой оборудован представленный на схеме двигатель TDI.

Масляные частицы, оседающие на стенках впускного тракта, приводят к уменьшению ресурса ДМРВ, ДАД, ДТВ, способствуют загрязнению дроссельного узла, РХХ. Для впускных коллекторов с выхревыми заслонками опасность еще и в том, что масляная пленка собирает на себе частички пыли и сажи, которые выступают абразивом для привода заслонок. Поэтому большинство современных систем вентиляции картерных газов оборудуются маслоуловителем.

Разделение потоков

Стандартная система вентиляции картера имеет два патрубка подвода газов во впускной тракт. Связанно это с разницей давления перед дросселем и в задроссельном пространстве. В режиме минимальной нагрузки, когда дроссельная заслонка едва открыта, проходное сечение минимально, поэтому наибольшее разрежение как раз в задроссельном пространстве. В режимах большой и полной нагрузки открытая дроссельная заслонка не создает значимого сопротивления протекающему потоку воздуха, поэтому разряжение во впускном тракте минимально. Разделение точек входа позволяет гибко дозировать порцию картерных газов.

Маслоуловитель

Наибольшее распространение получил циклический и лабиринтный способ фильтрации. В наиболее современных системах вентиляции картера применяются оба способа отделения масла.

Лабиринтный метод выступает в качестве стадии грубой фильтрации и служит для отделения крупных частиц масла. Принцип работы уловителя заключается в прохождении потока картерных газов через канал с маслоотражательными пластинами. Соприкасаясь с пластинами, крупные частицы оседают на стенках, после чего стекают в обратную масляную магистраль.

На стадии тонкой очистки картерные газы проходят через циклический (центробежный) маслоотделитель. Принцип работы основан на прохождении газов по окружности корпуса отделителя. Под воздействием центробежных сил капли масла, масса которых больше массы выхлопных газов, смещаются наружу и оседают на стенке. После отделения мельчайшие частички масла стекают в обратную магистраль.

Для уменьшения вредного влияния турбулентности газовых потоков на входе в воздушный тракт устройство системы такого типа предполагает наличие выходной успокоительной камеры. Благодаря ей после прохождения центробежного маслоотделителя снижается кинетическая энергия газа. Кроме того, на стенках камеры также оседают мелкодисперсные частицы моторного масла.

В некоторых системах вентиляции картера используется синтетический фильтрующий элемент. При прохождении через него картерных газов частички масла оседают на волокнах, собираются в крупные капли и стекают в магистраль обратного слива.

Клапан системы вентиляции картерных газов необходим для ограничения разряжения. Высокое разряжение, как и избыточное давление, может привести к повреждению сальников. Поэтому клапан PCV открывает доступ картерным газам по мере падения разрежения во впускном коллекторе.

В нормальном состоянии клапан возвратной пружиной удерживается в открытом положении. При работе двигателя на холостых оборотах разряжение преодолевает усилие пружины и перекрывает канал, соединяющий картер двигателя и впускной коллектор. Соответственно, по мере открытия дроссельной заслонки и снижения разряжения возвратная пружина приоткрывает канал для доступа газов.

На многих автомобилях VAG с двухступенчатой системой фильтрации работа клапана PCV заключается в прерывании потока от ступени грубой очистки к ступени тонкой очистки.

Симптомы неисправности

Признаки неправильной работы вентиляции картера:

  • повышенный расход масла;
  • обильные запотевания в местах установки сальников, прокладки ГБЦ, БЦ, поддона. По мере износа цилиндропоршневой группы двигателя количество прорывающихся в картер газов увеличивается, поэтому нагрузка на систему возрастает. Но симптомы повышенного давления в картере могут проявить себя и на исправном автомобиле. В морозное время года в патрубках системы скапливается конденсат, который при замерзании полностью блокирует вентиляцию картера. От повреждения сальников часто в таком случае спасает щуп, который выдавливает из посадочного места;
  • двигатель троит, плавают обороты. Причина – негерметичность клапана либо магистрали от клапана к впускному коллектору, из-за которой происходит подсос неучтенного воздуха;
  • моторное масло в воздушном фильтре, патрубке впускного тракта. Причина в забитом фильтрующем элементе;
  • при стоянке и движении на небольшой скорости система кондиционирования засасывает в салон выхлопные газы. На автомобиле негерметичны патрубки от картера до клапана PCV, из-за чего подкапотное пространство насыщается выхлопными газами.

autolirika.ru

Что такое вентиляция картерных газов ВКГ и для чего она нужна?

Данная система вентиляции предназначается для уменьшения количества выбрасываемых в атмосферу вредных веществ из картера двигателя. Во время работы двигателя, отработавшие газы могут самостоятельно просачиваться из камер сгорания прямиком в картер.

Помимо газов, в картер могут попасть пары масла, бензина и воды. В совокупности они называются картерными газами. Большое скопление картерных газов может привести к ухудшению свойств и состава моторного масла, может разрушить металлические части двигателя.

В момент работы двигателя автомобиля часть отработанных газов попадает в картер, это приводит к повышению давления внутри двигателя и провоцирует различные поломки, а также нарушает правильную работу двигателя. Система вентиляции картерных газов предназначена для очистки этих злополучных газов.

Преимущества ВКГ

К функциональным преимуществам системы вентиляции следует отнести:

  • регулирование давления картерных газов, поступающих в коллектор;
  • повышение работоспособности двигателя;
  • снижение износа запчастей.
  • Для правильной работы картера следует учесть два аспекта:
  • подвод «нового» воздуха;
  • отделение ненужных газов.

Системы ВКГ условно разделяются на два типа:

  1. Система закрытого типа. Принцип этой системы заключается в том, что для работы ею используется свежий воздух снаружи автомобиля.
  2. Система открытого типа. Данная система вентиляции картерных газов получает воздух при помощи специальных элементов питания.

Как работает система вентиляции картерных газов?

В коллекторе двигателя происходит разряжение отработанных газов. Именно за счет разряжения газы выводятся из механизма двигателя. Затем они проходят через маслоотделитель, в котором разряженные газы очищаются от масла.

В заключительной стадии очищенные от масла газы отправляются в картер, в котором происходит смешивание газов с воздухом. Затем газы направляются в камеру сжигания, в которой они просто-напросто сжигаются.

Проблема нагара клапана

Данная проблема является одной из многих провоцирующих ухудшение работоспособности двигателя. Нагар появляется даже после переработки и очистки газов. Картерные газы все равно содержат в себе масло после стадии очистки и в результате движения газов туда и обратно, клапан постепенно начинает загрязняться.

После накопления большого количества осадков с газов, начинает вбирать в себя грязь. Из-за этого нарушается циркуляция газов, которая может привести к различным негативным последствиям.

Решение проблемы нагара

Камеру сапуна и клапан периодически необходимо прочищать, для этого необязательно быть гением. Вопреки утверждениям, самостоятельную чистку вентиляционных клапанов проводить не тяжело и даже намного проще, чем кажется.

Для начала вам следует изучить общую информацию о самом процессе очистки. Это вы можете сделать на любом специализированном форуме. Сейчас нет проблемы в поиске необходимой информации в интернете.

Предлагаем вам ознакомиться со стандартной базовой инструкцией по очищению вентиляции картерных газов:

  • Первым делом следует открутить бачок охлаждающей жидкости и отсоединить провод от датчика и трубку блока. Бачок необходимо зафиксировать в вертикальном положении. Далее следует отсоединить дроссельную заслонку, трубку от блока и вынуть его наружу.
  • Следующим шагом мы раскручиваем хомуты у тройника и отсоединяем клапаны. Прочищаем все детали, которые располагаются за клапаном. После тщательной очистки и просушки в обратном порядке собераем все.
  • Данной процедуры не всегда будет достаточно. Для большей уверенности вам будет лучше обзавестись маслоуловителем. Принцип работы данного устройства состоит в том, что отработанные картерные газы насыщенные парами масла попадают в «ловушку», называемую маслоуловитель.

Основными признаками неисправности вентиляционного клапана картерных газов (КВКГ) является:

  • увеличенный расход масла;
  • чрезмерное давление под клапанной крышкой;
  • появление дыма из под капота;
  • появление постороннего звука в районе КВКГ;
  • ухудшение динамических характеристик автомобиля.

Причины, по которым возникает проблема с системой циркуляции выхлопных газов:

  • разрыв мембраны КВКГ;
  • загрязнение шлангов вентиляции картерных газов;
  • трещины и поломки шлангов, за счет которых осуществляется рециркуляция картерных газов.

Под воздействием этого через клапан рециркуляции газов может втягиваться масло, которое находится в поддоне клапана двигателя. В наихудшем случае это приведет к гибели клапанов.

Также через поврежденные шланги возможен подсос воздуха, что приводит к снижению динамических показателей двигателя. Зачастую загрязнение шлангов КВКГ приводит к тому что сальники двигателя выдавливаются и начинает вытекать масло.

Как проверить клапан КВКГ?

Самым простым способом проверки состояния клапана является открытие крышки, через которую заливается масло. При открывании крышка должна немного присасываться, если же этого не происходит, и вы наблюдаете что из горловины идет дым – это означает неисправность системы вентиляции.

Слишком сильное присасывание крышки может свидетельствовать о плохой герметизации клапана вентиляции.

Варианты решения проблемы

При малейших подозрениях на неисправность КВКГ следует провести диагностику системы и осуществить замену необходимой детали.

Интересные факты

Наиболее распространенным способом нарушения правил эксплуатации транспортного средства в нашей стране является отключение системы рециркуляции картерных газов. Автолюбители невзлюбили данную систему из-за того, что двигатель, при большом его износе, начинает брать масло во впускной коллектор.

Не так давно неофициальные автосервисы предлагали отключить от коллектора трубку вывода картерных газов, этим же выбрасывая их в атмосферу.

golifehack.ru

Вентиляция картера: на страже экологии и долговечности двигателя

Что такое вентиляция картера и как она спасает нашу планету от загрязнения?

Оказывается, бой за чистоту ведётся не только на уровне выхлопной системы, но и в самом моторе и в этой статье мы расскажем ещё об одной из автомобильных систем, стоящей на страже экологии – вентиляция картера.

Картер, экология и детали мотора

Проблема в том, что в процессе работы двигателя, газы не только выходят по задуманному маршруту через выхлопную систему, но и просачиваться непосредственно из камер сгорания в картер мотора.

Помимо них, там уже присутствуют пары топлива, масла и воды, что в целом создаёт довольно-таки ядерную смесь, именуемую картерными газами, которая может попасть в атмосферу и оказывает разрушающее действие на детали силового агрегата, а также ухудшает работу системы смазки.

Для борьбы с этой проблемой инженеры придумали так называемую систему вентиляции картера, о которой мы сегодня и говорим.

Главным образом современный автопром использует принудительную вентиляцию закрытого типа. Что это такое, проясним далее.

Надо отметить, друзья, что вентиляция картера у разных моторов и уж тем более у разных производителей имеет разнообразный конструктив, хотя некоторые элементы этой системы являются незаменимыми практически для всех вариантов исполнения.

Если точнее, то это:

  • маслоотделитель;
  • клапан вентиляции картера;
  • различные воздушные трубки и патрубки.

Давайте рассмотрим эти узлы детальнее.

Маслоотделитель

Нужен для разделения мух и котлет, а если точнее – картерных газов от смазки.

Как правило, на современные машины устанавливается комбинированный маслоотделитель, который объединяет в себе лучшие стороны лабиринтных и центробежных видов. Он представляет собой устройство, в которое из картера подаётся масло, насыщенное картерными газами – их то нам и нужно разделить.

Первым делом поступившая смесь раскручивается, в результате чего более тяжёлая смазка оседает на стенках отделителя, благодаря центробежным силам и стекает в картер.

Газы, в свою очередь попадают в лабиринт выходной успокоителя, где происходит их окончательная фильтрация.

На этом путь газов не заканчивается.

Клапан вентиляции.

Этот узел регулируется отрицательным давлением во впускном коллекторе. Если разряжение небольшое, путь газам открыт и они поступают к впускным клапанам, а затем и в цилиндры, где благополучно сгорают.

Если разряжение велико – то тогда клапан вентиляции находится в закрытом состоянии. Такой вот алгоритм работы системы.

Что ж, коллеги-автолюбители, как мы видим, вентиляция картера, не представляет собой ничего сложного, хотя работу выполняет полезную не только для экологии, но и для двигателя автомобиля.

О том какие ещё интересные инженерные решения встречаются в современных машинах, мы обязательно рассмотрим в следующих статьях, не пропустите!

auto-ru.ru


Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости